电力机车BTM电磁兼容分析

在列车运行的整个期间，应答器模块工作核心的内容，一是产生27MHz的能 量信号并通过天线发射出去，二是接收由天线传来的地面应答器的FSK信号，并 进行解调，然后解码板对接收到的应答器报文进行解码、判断报文的有效性。

从影响其功能的角度来看，凡是对解码板解码、判决产生干扰的因素，都应该作为 研究的重点。

解码板的前级工作电路为接收器解调电路。一方面，解调电路会对 解码板产生干扰;另一方面，解调电路接收的信号可能本身就不纯净，是受到干 扰的波形。

从电磁兼容三要素上来具体分析，影响BTM工作的干扰源可分为机车外部干 扰源和内部干扰源。外部干扰源主要有随机性较强的人为噪声、自然噪声，也有 常见的、固定产生的噪声，如弓网离线的火花放电产生的骚扰，还有升降弓时产 生的骚扰，这部分是我们所关心的重点。

内部干扰源的情况十分复杂，因为列车 上牵引变电设备很多，有变压器、整流器、逆变器以及交流电机等变频设备，还 有空调等生活电器。它们都可能会产生辐射骚扰，从而祸合到BTM线缆上。内部其他相邻电路也可能产生辐射和传导骚扰。这里我们假设其电路设计是能够屏蔽 相邻电路骚扰的，因为这是PCB的电磁兼容设计是基本的考虑要素。受电磁骚扰 的设备即BTM内部解调和判决电路是系统响应点，是我们研究的敏感设备。

因为 骚扰源具有多样性，骚扰传输途径也比较复杂，主要可以分为以下几种: .外部干扰源通过牵引系统进入，沿着电源线传导祸合到内部电路: .外部干扰源通过空间辐射，由BTM接收天线接收，然后传导进入内部电 路; .内部干扰源通过辐射发射祸合到BTM天线的外接线缆或者电源线缆，再 传导进入内部电路; .

内部干扰源通过孔、缝祸合及透射进入内部电路; .外部干扰源通过门窗直射或透射进入车内，形成次级干扰源，骚扰传输途 径同内部干扰源。 将各种祸合途径用电磁拓扑图来描述如图4.3。在这个图中，影响BTM电路 工作的干扰入口主要有两个，一个是通过外接线缆如BTM天线线缆或电源线线缆 进入，另外是通过孔、缝透射祸合到BTM电路引起响应。

内部祸合结点是人为抽象出来的点，表征外部电磁场通过门窗直射以及屏蔽 层透射进入车体内形成的次级干扰源。它与内部干扰源产生的辐射电磁场一起形 成车体内的空间电磁场，作用在仪器设备上。当外部存在较强的干扰源时，这部 分骚扰的影响也是非常严重的。

根据实验室多年的实验及现场测试经验得知，对BTM产生电磁千扰的主要是 升弓或降弓时产生的过电压的影响，接触网与受电弓在离线过程中产生的频繁的 火花放电的瞬态响应，变频设备引起的空间电磁场的变化以及牵引供电系统中强 电电缆对信号线缆的近场棍合效应等。